OS FENOMENOS DE TRANSPORTE
Por: rachelgomes • 15/9/2021 • Trabalho acadêmico • 662 Palavras (3 Páginas) • 183 Visualizações
Exercício R.1.2.5. Um tubo de aço ( k = 35 kcal/h.m.o
C ) tem diâmetro externo de 3”, espessura de 0,2”, 150 m
de comprimento e transporta amônia a -20 o
C ( convecção na película interna desprezível ). Para isolamento do
tubo existem duas opções : isolamento de borracha ( k = 0,13 kcal/h.m.o
C ) de 3” de espessura ou isolamento de
isopor ( k = 0,24 kcal/h.m.o
C ) de 2” de espessura. Por razões de ordem técnica o máximo fluxo de calor não
pode ultrapassar 7000 Kcal/h. Sabendo que a temperatura na face externa do isolamento é 40 o
C, pede-se :
a) As resistências térmicas dos dois isolamentos;
b) Calcule o fluxo de calor para cada opção de isolante e diga qual isolamento deve ser usado;
c) Para o que não deve ser usado, calcule qual deveria ser a espessura mínima para atender o limite.
r m
r m
rx m
k Kcal h m C k Kcal h m C
T CT C
o o
o o
1
2
3
1 2
1 3
0 5
0 5 0 005 0 505
0 505 1 5 0 0254 0 5431
40 0 04
220 30
= ,
= , + , = ,
= , + , , = ,
= / . . = , / . .
= =
14
a) cálculo das resistências :
h C Kcal
k L
r
r
R o
e
e
e 0,00897 . 0,13 2 150
0,0381
0,1143 ln
.2. .
ln
2 = × × ×
=
= π π
R h C Kcal o
i 0,00375 . 0,24 2 150
0,0381
0,0889 ln
= × × ×
= π
b) cálculo dos fluxos de calor :
( )
35 2 150
0,03302
0,0381 ln
0,00897
40 20
× × ×
+
− − = +
− =
π
e a
e i
e R R
T T
q& ⇒ q Kcal h &e = 6685,7
( )
0,00375 0,0000043
40 20
+
− − = +
− =
i a
e i
i R R
T T
q& ⇒ q Kcal h &e =15981,7
==> DEVE SER USADO O ISOLAMENTO DE BORRACHA
c) cálculo da espessura
( )
0,0000043
0,24 2 150
0,0381
ln
40 20
+
× × ×
′
− − = +
− =
π
i a i
e i
exig R R r
T T
q&
0,0381
1,93784
0,0381
ln i 1,93784 ir
e
r ′ = ⇒ =
′
EXERCÍCIOS PROPOSTOS:
Exercício P.1.2.1. Em uma indústria farmacêutica, pretende-se
...